JP2020098991A - 無線通信機器、無線通信方法、及び繊維機械操業支援システム - Google Patents

無線通信機器、無線通信方法、及び繊維機械操業支援システム Download PDF

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政人 仲井
哲也 桑名
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哲也 桑名
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Yuichi Hosomi
雄一 細見
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Abstract

【課題】無線通信に関する設定変更を容易に行うことが可能な無線通信機器を提供する。【解決手段】中継器又はアクセスポイント装置は、通信部と、ネットワーク設定部と、設定変更部と、を備える。通信部は、通信用SSID又は設定変更用SSIDで接続された携帯端末と通信する。ネットワーク設定部は、設定変更用SSIDで接続された携帯端末が無線通信に関する設定変更ができるようにネットワーク設定を行う。設定変更部は、設定変更用SSIDで接続された携帯端末から受信した信号に基づいて、少なくとも通信用SSIDを用いた無線通信に関する設定変更を行う。【選択図】図5

Description

本発明は、主として、無線通信に関する設定変更を行う無線通信機器に関する。
特許文献1は、無線基地局装置と、通信端末と、で構成される無線通信システムを開示する。無線基地局装置はアクセスポイントとして機能し、通信端末と無線で接続して通信を行う。
特許文献2は、通信用SSIDと公開された設定用SSIDの両方を稼動可能な無線LAN機器を開示する。通信用SSIDは秘匿されており、利用者は初めに設定用SSIDで無線LAN機器に接続する。設定用SSIDで利用者の機器が接続された場合、その旨がネットワーク管理者に通知される。ネットワーク管理者が利用者の機器の接続を許可することで、利用者の機器に通信用SSIDが通知される。通信用SSIDで無線LAN機器に接続することで、利用者の機器は、無線通信機器を介してインターネットに接続できる。つまり、設定用SSIDは、通信を開始する設定を行うためのSSIDである。
特許文献3は、SSIDを複数稼動させたり、SSIDの名称を変更したりする処理を行うアクセスポイント装置を開示する。
特開2015−88782号公報 特開2012−186516号公報 特開2013−38498号公報
ここで、オペレータが機器を無線通信機器に接続して、当該無線通信機器等の無線通信に関する設定を行うためには、ネットワーク設定を変更しなければならない場合がある。この場合、従来ではオペレータが手作業でネットワーク設定をする必要があった。この点、特許文献1から3では、無線通信に関する設定変更を容易に行うための構成が開示されていない。なお、特許文献2及び3のマルチSSIDは、新たな機器をネットワークに接続するためのSSIDである。
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、無線通信に関する設定変更を容易に行うことが可能な無線通信機器を提供することにある。
課題を解決するための手段及び効果
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
本発明の第1の観点によれば、以下の構成の無線通信機器が提供される。即ち、この無線通信機器は、通信部と、ネットワーク設定部と、設定変更部と、を備える。前記通信部は、通信用SSID又は設定変更用SSIDで接続された携帯端末と通信する。前記ネットワーク設定部は、設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末が無線通信に関する設定変更ができるようにネットワーク設定を行う。前記設定変更部は、設定変更用SSIDで接続された機器から受信した信号に基づいて、少なくとも前記通信用SSIDを用いた無線通信に関する設定変更を行う。
これにより、設定変更用SSIDで接続するだけでネットワーク設定が自動的に行われるため、手作業によるネットワーク設定の負荷を減らす又は無くすことができる。
前記の無線通信機器においては、前記通信部は、前記設定変更用SSIDを用いた通信の有効及び無効を切替可能であることが好ましい。
これにより、例えば、通常時は設定変更用SSIDを無効にして、必要時に設定変更用SSIDを有効にする運用を行うことで、セキュリティ性を向上させることができる。
前記の無線通信機器においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この無線通信機器は、SSID切替操作装置を備える。前記SSID切替操作装置が操作されることで、前記通信部が前記設定変更用SSIDの有効及び無効を切り替える。
これにより、簡単な操作で(即ち、無線通信機器にログインしてSSIDの有効と無効を切り替える設定を行うことなく)、設定変更用SSIDの有効及び無効を切り替えることができる。
前記の無線通信機器においては、前記通信部は、前記通信用SSIDで接続された前記携帯端末との通信と、前記設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末との通信と、を並行して行うことが好ましい。
これにより、通信用SSIDを用いた通常の通信を継続しつつ、設定変更用SSIDを用いた設定変更用の通信を行うことができる。
前記の無線通信機器においては、前記通信部は、前記設定変更用SSIDでの複数の前記携帯端末の接続を禁止することが好ましい。
これにより、設定変更の重複を事前に防止できる。
前記の無線通信機器においては、前記設定変更部は、設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末から受信した信号に基づいて、同じネットワークに接続された別の無線通信機器の無線通信に関する設定変更を行うことが好ましい。
これにより、複数の無線通信機器に対しても設定変更を行うことができるので、オペレータの手間を軽減できる。
前記の無線通信機器においては、前記通信部は、アクセスポイント装置に接続される中継器として通信を行うか、前記中継器に接続されるアクセスポイント装置として通信を行うことが好ましい。
前記の無線通信機器においては、設置位置が固定された産業機械と有線で接続され、前記通信部は、当該産業機械と前記アクセスポイント装置との接続を中継する前記中継器として通信を行うことが好ましい。
前記の無線通信機器においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記産業機械が繊維機械である。前記通信部は、前記繊維機械の稼動に伴って取得された情報を前記アクセスポイント装置へ送信する。
これらの構成の少なくとも何れかを有することで、様々なネットワーク構成及び繊維機械等の産業機械が配置される環境において、無線通信に関する設定変更を容易に行うことができる。
本発明の第2の観点によれば、以下の無線通信方法が提供される。即ち、この無線通信方法では、無線通信機器と、通信用SSIDで当該無線通信機器に接続した携帯端末と、で通信を行う。この無線通信方法は、接続工程と、ネットワーク設定工程と、変更工程と、を含む。前記接続工程では、前記通信用SSIDとは異なる設定変更用SSIDを用いて接続要求を行った前記携帯端末との接続を開始する。前記ネットワーク設定工程では、設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末が無線通信に関する設定変更ができるように前記無線通信機器がネットワーク設定を行う。前記変更工程では、設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末から前記無線通信機器が受信した信号に基づいて、前記無線通信機器が無線通信に関する設定変更を行う。
これにより、設定変更用SSIDで接続するだけでネットワーク設定が自動的に行われるため、手作業によるネットワーク設定の負荷を減らす又は無くすことができる。
本発明の第3の観点によれば、以下の構成の繊維機械操業支援システムが提供される。即ち、この繊維機械操業支援システムは、複数の繊維機械と、複数の前記繊維機械の稼動に関する稼動情報を分析する管理装置と、を備え、前記繊維機械のそれぞれの制御部から前記管理装置に向けて前記稼動情報が送信されるともに、前記管理装置で分析された結果が携帯端末に送信される。この繊維機械操業支援システムは、複数の第1無線通信機器と、複数の第2無線通信機器と、を備える。前記第1無線通信機器は、前記管理装置に接続され、それぞれがアクセスポイント装置として機能し、設置位置が固定されている。前記第2無線通信機器は、前記繊維機械の前記制御部にそれぞれ接続され、それぞれが中継器として機能し、設置位置が固定されている。複数の前記第1無線通信機器及び前記第2無線通信機器の少なくとも一方は、それぞれ、通信部と、ネットワーク設定部と、設定変更部と、を備える。前記通信部は、通信用SSID又は設定変更用SSIDで接続された携帯端末と通信する。前記ネットワーク設定部は、設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末が無線通信に関する設定変更ができるようにネットワーク設定を行う。前記設定変更部は、設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末から受信した信号に基づいて、少なくとも前記通信用SSIDを用いた無線通信に関する設定変更を行う。
これにより、設定変更用SSIDで接続するだけでネットワーク設定が自動的に行われるため、手作業によるネットワーク設定の負荷を減らす又は無くすことができる。その結果、必要とされるタイミングで無線通信に関する設定変更を行うことで、例えば無線通信機器と携帯端末の通信状態が良好となるように維持できる。そのため、オペレータは携帯端末に表示された分析結果を遅滞なく取得して、当該分析結果に基づいて、繊維機械の稼動を最適化したり、問題箇所をメンテナンスしたりすることができる。以上により、繊維機械の操業性を高めることができる。
本発明の一実施形態に係る無線通信システムの全体的な構成を示す概念図。 精紡機の全体的な構成を示す正面図。 自動ワインダの全体的な構成を示す正面図。 中継器、アクセスポイント装置、及び携帯端末の機能ブロック図。 設定変更用SSIDを用いて無線通信に関する設定を変更する処理を示すシーケンス図。 変形例の無線通信システムについて説明する図。
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図1を参照して、本実施形態の無線通信システム100について説明する。図1は、本発明の無線通信システム(繊維機械操業支援システム)100の全体的な構成を示す概念図である。
無線通信システム100は、LAN(Local Area Network)等のネットワーク規格により、構築されている。具体的には、無線通信システム100は、有線LAN及び無線LANを含んで構成されている。なお、LANに加えて、例えば工場用のCAN(Controller Area Network)が一部に含まれていてもよい。
無線通信システム100は、例えば繊維工場1に配置された複数の繊維機械(産業機械)11の情報を集約して管理するために用いられる。繊維機械11の情報とは、繊維機械11の稼動に伴って生じる複数種類の情報(稼動情報)である。更に具体的には、繊維機械11の情報とは、1つの繊維機械11を構成する複数種類の装置のそれぞれの状態を示す情報(即ち、複数種類の情報)である。また、繊維機械11の情報とは、例えば、繊維機械11に設置されたセンサが取得する情報である。また、無線通信システム100は、インターネット2を介して、例えば外部サーバ3に接続されている。そのため、繊維工場1及び他の繊維工場の情報を外部サーバ3に集めて統計処理を行うこともできる。なお、無線通信システム100は、インターネット等のWAN(WIDE Area Network)に接続されていないクローズドネットワークであってもよい。
初めに、無線通信システム100を構成する機器について簡単に説明する。繊維工場1には、無線ネットワークを構築する機器として、複数の中継器(第2無線通信機器)12と、複数の携帯端末13と、複数のアクセスポイント装置(第1無線通信機器)14と、が配置されている。アクセスポイント装置14は親機として機能し、中継器12は子機(ステーション)として機能する。なお、本実施形態の無線ネットワークの一部を有線ネットワークに置換してもよい。例えば、一部の中継器12をアクセスポイント装置14又は後述の第1ネットワークハブ15等に有線で接続してもよい。
複数の繊維機械11にはそれぞれ中継器12が接続されており、繊維機械11と中継器12は有線により通信可能である。また、中継器12は、無線通信機能を有しており、中継器12の周囲(通信可能範囲)に存在する機器と無線により接続可能である。従って、中継器12は、産業機械としての繊維機械11を無線ネットワークに接続する。これにより、上述の繊維機械11の情報を無線で他機器へ送信させることができる。中継器12には、基本的に携帯端末13及びアクセスポイント装置14が無線で接続される。なお、本実施形態の中継器12は他の中継器12とは通信しない設定であるが、中継器12同士で互いに通信することもできる。複数のアクセスポイント装置14は、無線通信機能に加え、有線通信機能をそれぞれ有する。また、アクセスポイント装置14は、携帯端末13と無線により直接接続されることもある。また、隣接する中継器12は、通信可能範囲が重複するように設置されている。同様に、隣接するアクセスポイント装置14は、通信可能範囲が重複するように設置されている。
繊維工場1には、有線ネットワークを構築する機器として、アクセスポイント装置14と、第1ネットワークハブ15と、内部サーバ16と、第2ネットワークハブ17と、管理装置18と、が配置されている。なお、アクセスポイント装置14の配置数は1又は複数である。その他の装置の配置数は、基本的には1以上であるが、省略することもできる。なお、本実施形態の有線ネットワークの少なくとも一部を無線ネットワークに置換してもよい。
複数のアクセスポイント装置14は、第1ネットワークハブ15を介して、有線により内部サーバ16に接続されている。また、内部サーバ16は、第2ネットワークハブ17を介して、有線により管理装置18及びインターネット2に接続されている。なお、管理装置18は、繊維工場1の別の部屋(無線通信システム100の無線通信範囲外)に設置されていてもよい。
次に、無線通信システム100を構成する各装置の詳細について説明する。繊維機械11は設置位置が固定されている。言い換えれば、繊維機械11を移動させることは不可能ではないが、繊維機械11を移動させずに作業を行うことが想定されている。以下、繊維機械11の一例である、精紡機11a及び自動ワインダ11bについて、図2及び図3を参照して説明する。図2は、精紡機11aの全体的な構成を示す正面図である。図3は、自動ワインダ11bの全体的な構成を示す正面図である。
図2に示す精紡機11aは、並設された複数の紡績ユニット81と、糸継台車82と、機台制御装置(制御部)83と、を備える。
それぞれの紡績ユニット81は、ドラフト装置84と、空気紡績装置85と、糸品質測定器86と、糸貯留装置87と、巻取装置88と、を備える。ドラフト装置84は、複数組のローラ対を有しており、当該ローラ対でスライバを引き延ばして繊維束にする。空気紡績装置85は、旋回空気流を発生させるノズル機構を有しており、旋回空気流を繊維束に作用させて糸を生成する。糸品質測定器86は、走行する糸の品質(例えば糸太さ又はその変化量等)を光学式センサ等で測定する。糸貯留装置87は、外周面に糸を巻き付けて一時的に貯留する。糸を一時的に貯留することで、空気紡績装置85における紡績速度と、巻取速度と、が何らかの理由により一致しない不具合を解消できる。巻取装置88は、糸を綾振りしつつ、当該糸を巻取管に巻き取ってパッケージを形成する。
糸継台車82は、紡績ユニット81の並列方向に沿って走行可能である。ある紡績ユニット81で糸が分断状態となった場合、糸継台車82は、図略のレール上を走行して当該紡績ユニット81まで走行して停止する。また、糸継台車82は、捕捉装置と、糸継装置と、を備える。捕捉装置は、空気紡績装置85から送出される糸と、パッケージの糸と、を吸引空気流等によってそれぞれ捕捉して糸継装置へ案内する。糸継装置は、案内された糸同士の糸継ぎを行う。
機台制御装置83は、複数の紡績ユニット81を集中的に管理する装置である。機台制御装置83は、CPU等の演算装置と、フラッシュメモリ又はハードディスク等の記憶装置と、通信機と、を備える。演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを実行することで、複数の紡績ユニット81及び糸継台車82等を制御する。通信機は、それぞれの紡績ユニット81及び中継器12等と通信を行う。また、機台制御装置83には、オペレータが操作を行う操作装置と、様々な情報を表示する表示装置と、が設けられている。
図3に示す自動ワインダ11bは、並設された複数のワインダユニット91と、玉揚装置92と、機台制御装置(制御部)93と、を備える。
それぞれのワインダユニット91は、給糸部94と、糸解舒補助装置95と、テンション付与装置96と、糸継装置97と、糸品質測定器98と、巻取部99と、を備える。給糸部94には、給糸ボビンが支持されている。糸解舒補助装置95は、給糸ボビンから解舒される糸が遠心力によって振り回されて外側に膨らんだ部分(バルーン)に対して接触することで、糸が過度に振り回されることを抑制し、糸の解舒を一定のテンションで行うことができる。テンション付与装置96は、走行する糸に所定のテンションを付与する。糸継装置97には、給糸ボビンから解舒される糸と、パッケージの糸と、がそれぞれ案内される。糸継装置97は、案内された糸同士の糸継ぎを行う。糸品質測定器98は、走行する糸の品質(例えば糸太さ又はその変化量等)を光学式センサ等で測定する。巻取部99は、糸を綾振りしつつ、当該糸を巻取管に巻き取ってパッケージを形成する。
玉揚装置92は、ワインダユニット91の並列方向に沿って走行可能である。あるワインダユニット91においてパッケージが満巻となった場合、玉揚装置92は、当該ワインダユニット91まで走行して停止する。玉揚装置92は、当該ワインダユニット91の満巻のパッケージを取り外すとともに糸が巻かれていない新たな巻取管をワインダユニット91に供給する。
機台制御装置93は、制御対象が紡績ユニット81ではなくワインダユニット91である点以外は、基本的に機台制御装置83と同じ構成である。
なお、上述した繊維機械11は一例であり、精紡機11a又は自動ワインダ11bとは異なる構成の繊維機械11に対しても無線通信システム100を適用することができる。例えば、リング紡績機、オープンエンド紡績機、粗紡機、練条機、カード機、織機、及び編機等に対して無線通信システム100を適用することができる。また、異なる種類の繊維機械11(例えば、精紡機11aと自動ワインダ11bの両方)を、共通の無線通信システム100で管理することもできる。
次に、図4を参照して、中継器12及びアクセスポイント装置14について説明する。図4は、中継器12、アクセスポイント装置14、及び携帯端末13の機能ブロック図である。本実施形態の中継器12及びアクセスポイント装置14は、同じ構成の無線通信機器であり、中継器として動作する状態と、アクセスポイント装置として動作する状態と、を切替可能である。
この無線通信機器(中継器12及びアクセスポイント装置14)は、演算装置21と、記憶装置22と、通信機23と、動作切替操作装置24と、SSID切替操作装置25と、を備える。演算装置21は、例えばCPUであり、所定のプログラムを実行することで様々な処理を行う。記憶装置22は、例えばフラッシュメモリ又はハードディスクであり、演算装置21が実行するプログラム及びオペレータが設定した設定値等が記憶されている。通信機23は、無線通信を行うためのアンテナ、及び、有線通信用のケーブルが接続されるコネクタ等である。
動作切替操作装置24及びSSID切替操作装置25は、ハードウェアスイッチ(ディップスイッチ)である。動作切替操作装置24及びSSID切替操作装置25は、操作片の位置を第1位置又は第2位置の何れかに合わせることで、中継器12又はアクセスポイント装置14の状態を切替可能である。具体的には、オペレータが動作切替操作装置24を第1位置(中継器)に合わせることで、この無線通信機器は中継器12として動作する状態となる。一方、オペレータが動作切替操作装置24を第2位置(アクセスポイント装置)に合わせることで、この無線通信機器はアクセスポイント装置14として動作する状態となる。同様に、オペレータがSSID切替操作装置25を第1位置(無効)に合わせることで、後述の設定変更用SSIDが無効である状態となる。一方、オペレータがSSID切替操作装置25を第2位置(有効)に合わせることで、設定変更用SSIDが有効である状態となる。なお、動作切替操作装置24及びSSID切替操作装置25を省略し、中継器12又はアクセスポイント装置14が携帯端末13等から受信した信号に基づいて、上記の状態が切り替えられる構成であってもよい。
中継器12(動作切替操作装置24への操作により中継器12として動作する無線通信機器)は、繊維機械11に取り付けられている。本実施形態の中継器12は、機台制御装置83又は機台制御装置93の上面に取り付けられているが、異なる位置に取り付けられていてもよい。繊維機械11は設置位置が固定されているので、中継器12も設置位置が固定されている。また、アクセスポイント装置14は繊維工場1の壁又は天井等に取り付けられているため、アクセスポイント装置14も設置位置が固定されている。従って、繊維機械11、中継器12、及びアクセスポイント装置14のそれぞれの位置関係は変化しない。従って、例えば中継器12とアクセスポイント装置14の距離は変化しない。また、中継器12同士の距離、アクセスポイント装置14同士の距離についても変化しない。中継器12は、繊維機械11から取得した稼動情報をアクセスポイント装置14及び内部サーバ16等を介して管理装置18へ送信する。中継器12が管理装置18へ送信する稼動情報は、例えば、ユニット毎の生産量、アラーム回数、アラームの発生箇所、及び糸品質の測定結果等である。なお、中継器12及びアクセスポイント装置14は、繊維機械11及び壁等から取り外して移動させることもできる。
また、中継器12又はアクセスポイント装置14として動作する無線通信機器の演算装置21は、プログラムを実行することにより、通信部31、ネットワーク設定部32、及び設定変更部33として機能する。通信部31は、主に通信機23を制御することで、有線又は無線による通信を行う。ネットワーク設定部32は、設定変更用SSIDで接続した携帯端末13等が無線通信に関する設定変更ができるようにネットワーク設定を変更する。設定変更部33は、携帯端末13等から受信した情報に基づいて、無線通信システム100に関する設定を変更する(詳細は後述)。
携帯端末13は、繊維機械11のオペレータが携帯して持ち歩く端末(例えば、スマートフォン、タブレット端末、ノートPC、又はスマートウォッチ等のウェアラブルデバイス)である。従って、オペレータが移動することで、携帯端末13の位置が変化する。携帯端末13は、演算装置41と、記憶装置42と、通信機43と、操作装置44と、表示装置45と、を備える。演算装置41は、例えばCPUであり、所定のプログラムを実行することで様々な処理を行う。記憶装置42は、例えばフラッシュメモリであり、演算装置41が実行するプログラム等が記憶されている。通信機43は、無線通信を行うためのアンテナ等である。操作装置44は、オペレータが操作を行うハードウェアキー又はタッチパネルである。表示装置45は、オペレータの操作に応じて、例えば内部サーバ16等から受信した情報を表示する。
複数の中継器12及び複数のアクセスポイント装置14は、共通のBSSID(Basic Service Set Indentifier)を有するとともに、それぞれ異なる周波数チャネルが設定されている。この構成により、携帯端末13は、周波数チャネルを変更するだけで、接続先の中継器12又はアクセスポイント装置14を変更することができる。また、携帯端末13は、このBSSIDで中継器12又はアクセスポイント装置14に接続し、上述した情報の送受信を行う。このBSSIDを以下では通信用SSIDと称する。
複数の中継器12及び複数のアクセスポイント装置14は、それぞれマルチSSID機能を有しており、通信用SSIDに加え、設定変更用SSIDを用いて通信を行うことができる。設定変更用SSIDは通常では無効に設定されており、設定変更を行う際にオペレータがSSID切替操作装置25を操作することで、設定変更用SSIDが有効となる。
内部サーバ16は、繊維工場1に配置される繊維機械11の稼動情報を集約し、携帯端末13又は管理装置18からの指示に応じた情報を、それぞれ管理装置18又は携帯端末13に送信する。内部サーバ16が携帯端末13へ送信する情報としては、例えば、稼動中の繊維機械11及び各ユニットの情報、アラームが発生している繊維機械11及びユニットを特定する情報、繊維機械11に対して行う保全の内容及び実施時期、及び繊維機械11の取扱説明書等である。内部サーバ16が管理装置18へ送信する情報(稼動情報)としては、例えば、所定期間での繊維機械11の稼動状況(稼動時間、生産量等)を示す情報、糸品質を統計処理した結果を示す情報である。また、管理者が管理装置18に所定の操作を行うことで、内部サーバ16及びアクセスポイント装置14等を介して、繊維機械11の設定を個別又は一括に変更したり、繊維工場1のオペレータに指示を出したりすることもできる。また、管理者が管理装置18に所定の操作を行うことで、管理装置18は、稼動情報を分析して分析結果を携帯端末13等に送信する。また、管理者は、管理装置18を介して外部サーバ3に指示を送信することで、複数の繊維工場1の稼動情報の分析が外部サーバ3で行われる。管理装置18は、複数の繊維工場1の分析結果を管理装置18に表示又は携帯端末13に送信する。また、複数の繊維工場1の分析結果と繊維工場1の実績を比較した情報を管理装置18に表示又は携帯端末13に送信することもできる。
次に、繊維工場1における無線通信環境について説明する。初めに、繊維工場1で生じ得る電波障害及びその対策について説明する。繊維工場1は、敷地が非常に大きい建屋であり、内部は風綿等の粉塵が多い環境となっている。なお、繊維工場1には、繊維機械11を仕切る壁等が設けられることは少ないが、繊維機械11自体が電波障害の原因となり得る。具体的には、繊維機械11は金属製のフレーム及び筐体等を含んでいるため電波が透過しにくい。更に、繊維機械11には隙間無く又は短い隙間で各ユニットが並べられているため、電波が繊維機械11を回り込みにくいので、電波障害が発生し易い。また、繊維工場1には、同一の繊維機械11内を移動する移動体、又は、異なる繊維機械11間を移動する移動体等が配置されている。前者の移動体としては、例えば、上述した玉揚装置92及び糸継台車82に加え、ブロークリーナが該当する。ブロークリーナとは、ドラフト装置84及び糸継装置97等の風綿を吹き飛ばす装置である。ブロークリーナは、繊維機械11よりも高さが高く、金属製の部材を含んでいるため、電波障害の原因となり易い。また、後者の移動体としては、例えばケンス(スライバを収容する容器)、及び、パッケージの搬送車がある。また、オペレータは、繊維工場1内を移動する。移動体又はオペレータは不規則に移動するため、移動体又はオペレータが電波障害となる場合は、通信不良が不定期に発生する。通信不良が発生した場合、オペレータが所持する携帯端末13に必要な情報が表示されなかったり、繊維機械11から内部サーバ16等へ必要な情報が送信されなかったりする。この影響を緩和するために、例えば、電波障害を発生しにくくすること、又は、電波障害が発生しても通信不良から回復した後に安定した通信環境を即座に構築できること等が望まれている。
この電波障害を発生しにくくするために、例えばアクセスポイント装置14は、繊維機械11の高さより高い位置に設置されている。中継器12は、繊維機械11の上面に設置されている。アクセスポイント装置14及び中継器12の位置を高くすることで、繊維機械11等によって電波が遮蔽されにくくなるので、通信可能距離を広くすることができる。また、アクセスポイント装置14と中継器12とを接続する直線上に障害物(特に金属製の障害物)が存在しないように、アクセスポイント装置14及び中継器12が設置されていることが更に好ましい。更に、中継器12は、繊維機械11のユニットの並列方向の端部(特にアクセスポイント装置14に近い側の端部)に配置されている(図1)。以上により、繊維工場1で生じる電波障害を発生しにくくすることができる。なお、ここで挙げたアクセスポイント装置14及び中継器12の配置は一例であり、異なっていてもよい。また、アクセスポイント装置14又は中継器12と、携帯端末13との間の通信環境を良好にすることによっても、電波障害を発生しにくくすることができる。
次に、繊維工場1で生じ得る電波干渉及びその対策について説明する。例えば繊維工場1内に他の無線機器が設置されている場合、電波干渉が生じる可能性がある。また、中継器12等が配置されない別の繊維機械11が繊維工場1に設置されている場合、この繊維機械11が送信する電波の周波数帯及びチャネル等(即ち、繊維機械11自身が備える無線回路から送信される電波)によっては、アクセスポイント装置14及び中継器12等に電波干渉が生じる可能性がある。また、同じ無線通信システム100を構成する機器同士であっても、使用可能なチャネルには限りがあるため、電波干渉が生じる可能性がある。
この電波干渉を緩和するために、アクセスポイント装置14及び中継器12は、送信タイミングができる限り重ならないように電波を送信してもよい。例えば、アクセスポイント装置14及び中継器12毎にそれぞれ異なる期間が指定されており、アクセスポイント装置14及び中継器12は該当する期間においてのみ電波を送信する。これにより、電波干渉を緩和できる。また、アクセスポイント装置14及び中継器12は、通信速度が遅い場合に通信に用いるチャネルを変更することもできる。チャネルの変更は、装置側で行ってもよいし、オペレータ側で行ってもよい。装置側で行う場合、例えば通信速度が所定以下となったこと等を条件として、自動的にチャネルを変更する。また、オペレータ側で行う場合、例えば通信速度を測定するためのアプリケーションの検出結果等に基づいてチャネルの変更が必要と判断したときに、オペレータは、アクセスポイント装置14又は中継器12にログインを行って、チャネルの設定を変更する。
次に、繊維工場1で生じ得る電源断に伴う通信切れについて説明する。例えば中継器12の電力が繊維機械11から供給されている場合、繊維機械11のメンテナンス、設定変更、装置変更等によって、繊維機械11からの電力供給が不定期に停止することがある。また、地域及び環境によっては、停電(瞬時停電及び瞬時電圧低下を含む)が不定期に発生することもある。電源断が生じた場合、通信切れが生じる。通信切れが発生した場合、例えば繊維機械11のエネルギー(電力、空気)の消費情報及び繊維機械11の予知保全に必要な情報が内部サーバ16等へ送信されなくなる。その結果、繊維機械11の生産性及び生産品質に影響を及ぼす可能性がある。特に、繊維機械11の台数(即ち、中継器12等の台数)が多い場合は、通信切れ中に蓄積される情報が多くなる。この影響を緩和するために、通信切れから回復した後に安定した通信環境を即座に構築できることが望まれている。
次に、図5を参照して、無線通信システム100に関する設定(以下、無線通信設定)を変更する処理について説明する。以下の処理は、中継器12及びアクセスポイント装置14の何れもが行うことができるが、説明を簡単にするために、中継器12が行う状況について説明する。また、無線通信システム100は複数の中継器12及び携帯端末13を備えているが、以下の説明において特に断りが無い場合は、それぞれ、設定変更を実行する中継器12及び設定変更のためにオペレータが操作する携帯端末13を意味する。
初めに、オペレータが携帯端末13に所定の操作を行うことで、携帯端末13が起動する(シーケンス番号1)。次に、オペレータは、携帯端末13を操作して例えば受信したSSIDの一覧から通信用SSIDを選択し、所定のパスワードを入力することで接続要求を行う。これにより、中継器12と携帯端末13が通信用SSIDで接続される(シーケンス番号2)。なお、SSID及びパスワードが携帯端末13に保存されていれば、オペレータが操作することなく、中継器12と携帯端末13が通信用SSIDで接続される。通信用SSIDで中継器12と携帯端末13が接続されることで、携帯端末13は、中継器12及びアクセスポイント装置14等を介して、内部サーバ16又は外部サーバ3と通信が可能となる。
この段階では、SSID切替操作装置25は第1位置(無効)に合わせられている。従って、設定変更用SSIDは無効であるため、オペレータ又はその他の人が設定用SSIDで中継器12に接続することはできない。また、設定変更用SSIDが無効とは、ステルス機能により非表示という状態ではなく、設定変更用SSIDを用いた通信を行うことができない状態である。従って、設定変更用SSIDの文字列を知っている場合であっても、設定変更用SSIDを用いた通信を行うことができない。
オペレータが無線通信設定を希望する場合、オペレータは、中継器12のSSID切替操作装置25を操作して第2位置(有効)に合わせる。これにより、中継器12が再起動するとともに、設定変更用SSIDが有効となる(シーケンス番号3)。なお、中継器12は、マルチSSID機能を有しているため、設定変更用SSIDを有効にした場合において、通信用SSIDは有効である。従って、通信用SSIDを用いた通信と、設定変更用SSIDを用いた通信と、を並行して行うことができる。
次に、オペレータは、携帯端末13を操作して、例えばSSIDの一覧から設定変更用SSIDを選択し、所定のパスワードを入力することで接続要求を行う。これにより、携帯端末13と中継器12が設定変更用SSIDで接続される(シーケンス番号4、接続工程)。なお、設定変更用SSIDを用いた接続においても、SSID及びパスワードが携帯端末13に保存されていれば、オペレータが操作することなく、中継器12と携帯端末13が設定変更用SSIDで接続される。また、通信用SSIDと設定変更用SSIDの接続用パスワードは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
携帯端末13が設定変更用SSIDで中継器12に接続されることで、中継器12のネットワーク設定部32は、携帯端末13を用いて無線通信設定ができるようにネットワークの設定を変更する(シーケンス番号5、ネットワーク設定工程)。以下、具体的に説明する。なお、以下の説明では、中継器12を用いて設定変更用SSIDにより無線通信設定の変更のための処理を行うものを設定用無線インタフェースと称することがある。設定用無線インタフェースは、設定変更用SSIDで接続している携帯端末13及び設定用無線インタフェースに関するIPアドレス及びサブネットマスクを設定する。
具体的には、携帯端末13のIPアドレスが固定ではなく動的に割り当てられる場合、設定変更用SSIDで接続している携帯端末13のIPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイアドレス、及びDNSサーバアドレス等を予め用意されている値に変更する。また、設定用無線インタフェースのIPアドレスを、携帯端末13のデフォルトゲートウェイアドレス及びDNSサーバアドレスと一致させる。
一方、携帯端末13のIPアドレスがMACアドレス等に応じて定められている(固定IPアドレスが割り当てられる)場合、設定用無線インタフェースは、設定変更用SSIDで接続している携帯端末13から送信されたパケットに基づいて設定用無線インタフェースのIPアドレスを割り当てる。具体的には、設定用無線インタフェースは、携帯端末13からARP要求パケットが送信された場合、ARP代理応答機能によって、ARP要求パケットの問合せ先IPアドレスを、設定用無線インタフェースのIPアドレスに割り当てる。なお、ARP代理応答機能に加えて又は代えて、DNS代理応答機能又はNBNS(Net BIOS Name SERVICE)代理応答機能等によって、同様に設定用無線インタフェースのIPアドレスを設定してもよい。
以上のように自動的にIPアドレス等のネットワーク設定が行われることにより、オペレータが手作業でネットワーク設定を行うことなく、携帯端末13を用いて設定用無線インタフェースに接続することができる。
また、設定変更用SSIDで携帯端末13が接続された後において、中継器12は、設定変更用SSIDで他の携帯端末13が接続することを禁止する(シーケンス番号6)。具体的には、中継器12は、他の携帯端末13が設定変更用SSIDで接続した場合、設定用無線インタフェースを停止させることで、複数の携帯端末13の接続を禁止する。あるいは、中継器12は、設定変更用SSIDで別の携帯端末13が接続してきた場合、例えば後述のログインを無効化することで複数の携帯端末13の接続を禁止してもよい。
設定変更用SSIDで接続された携帯端末13において、例えばオペレータがブラウザアプリケーションで何らかのURLを指定して実行したとする(シーケンス番号7)。この場合、携帯端末13のリクエストは中継器12へ送信されるため、中継器12は、携帯端末13へ送信する情報を制御できる。具体的には、中継器12は携帯端末13が指定したURLに関係なくログインページを携帯端末13へ送信する(シーケンス番号8)。なお、シーケンス番号7において、オペレータがブラウザアプリケーションで設定変更用無線インタフェースのIPアドレスを入力して接続要求を行ってもよい。
携帯端末13は、中継器12から受信したログインページを表示し、オペレータによるID及びパスワードの入力を受け付ける(シーケンス番号9)。オペレータがID及びパスワードを入力して確定させることで、携帯端末13は、ID及びパスワードを中継器12へ送信する(シーケンス番号10)。中継器12は、受信したID及びパスワードを照合し(シーケンス番号11)、ID及びパスワードが正しい場合は、設定変更用ページを携帯端末13へ送信する(シーケンス番号12)。
携帯端末13は、中継器12から受信した設定変更用ページを表示するとともに、設定変更の対象機器及び設定変更の内容を受け付ける(シーケンス番号13)。設定変更用ページでは、例えば無線通信システム100を構成する中継器12及びアクセスポイント装置14の一覧が表示され、それぞれの機器の情報(MACアドレス、IPアドレス、電波強度、及び周波数チャネル等)が表示される。また、中継器12及びアクセスポイント装置14の一覧は、所定基準で並び変えたり、所定条件を満たす機器のみを表示させたりすることができる。オペレータは、携帯端末13を操作して、中継器12及びアクセスポイント装置14の一覧から無線通信設定を変更する機器を選択する。このように、本実施形態の中継器12は、SSID切替操作装置25を操作した中継器12だけでなく、無線通信システム100を構成する(同じネットワークに接続されている)別の機器についても無線通信設定を変更できる。なお、中継器12は、別の機器の無線通信設定を変更する機能を有していなくてもよい。
次に、オペレータは、携帯端末13を操作して、無線通信設定の変更内容を選択する。無線通信設定とは、例えば、電波強度、周波数チャネル、SSID、SSIDの接続用パスワード、及びMACアドレスフィルタリング等である。なお、これらの設定は、通信用SSIDについての設定であるが、それに加えて設定変更用SSIDについて同様の設定が可能であってもよい。オペレータが無線通信設定の変更内容及び対象機器を選択して確定することで、携帯端末13は、設定変更の指示を中継器12へ送信する(シーケンス番号14)。中継器12の設定変更部33は、携帯端末13から受信した指示に応じて、自機及び他の機器に対して、設定変更の内容を反映させる(シーケンス番号15、変更工程)。
以上により、無線通信設定の変更が完了する。なお、その後にオペレータによりSSID切替操作装置25が第1位置(無効)に合わせられた場合は、中継器12が再起動して設定変更用SSIDが無効となる。このように、必要な期間のみで設定変更用SSIDを有効とすることで、セキュリティ性を向上できる。
次に、上記実施形態の変形例を説明する。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。また、本変形例では、複数の中継器12を区別してRPn(n=1,2,3,・・・)と記載することがある。
上記実施形態では、全ての中継器12がアクセスポイント装置14に直接接続されていたのに対し、本変形例の一部の中継器12は、他の中継器12を経由して、アクセスポイント装置14に接続される。また、アクセスポイント装置14に接続するまでに経由する中継器12の数をホッピング数(HOP)と称する。図6に示す中継器RP1,RP2はアクセスポイント装置14に直接接続されている(HOP=1)。中継器RP3,RP4は、中継器RP1,RP2を介して、アクセスポイント装置14に接続されている(HOP=2)。また、更に別の中継器RP5,RP6は、中継器RP1,RP2と、中継器RP3,RP4と、の両方を介して、アクセスポイント装置14に接続されている(HOP=3)。本変形例では、中継器12とアクセスポイント装置14の距離が遠い場合であっても、これらの中継器12とアクセスポイント装置14で通信を行うことができる。また、携帯端末13は、ホッピング数に関係なく任意の中継器12に接続可能である。
このホッピング数は、例えば設定変更用ページで対象機器を選択する際において、表示する中継器12及びアクセスポイント装置14を絞り込むための所定条件として利用できる。また、ある中継器12の一覧において、例えば中継器AP3の詳細情報に、接続先の中継器AP1を表示することもできる。
以上に説明したように、上記実施形態の中継器12又はアクセスポイント装置14は、通信部31と、ネットワーク設定部32と、設定変更部33と、を備える。通信部31は、通信用SSIDで接続された携帯端末13と通信するとともに、設定変更用SSIDで接続された携帯端末13と通信する。ネットワーク設定部32は、設定変更用SSIDで接続された携帯端末13が無線通信に関する設定変更ができるようにネットワーク設定を行う(ネットワーク設定工程)。設定変更部33は、設定変更用SSIDで接続された携帯端末13から受信した信号に基づいて、少なくとも通信用SSIDを用いた無線通信設定の変更を行う(変更工程)。このようにして、中継器12又はアクセスポイント装置14によって本実施形態の無線通信方法が行われる。
これにより、設定変更用SSIDで接続するだけでネットワーク設定が自動的に行われるため、手作業によるネットワーク設定の負荷を減らす又は無くすことができる。
また、上記実施形態の中継器12又はアクセスポイント装置14において、通信部31は、設定変更用SSIDを用いた通信の有効及び無効を切替可能である。
これにより、例えば、通常時は設定変更用SSIDを無効にして、必要時に設定変更用SSIDを有効にする運用を行うことで、セキュリティ性を向上させることができる。
また、上記実施形態の中継器12又はアクセスポイント装置14は、SSID切替操作装置25を備える。SSID切替操作装置25が操作されることで、通信部31が設定変更用SSIDの有効及び無効を切り替える。
これにより、簡単な操作で(即ち、無線通信機器にログインしてSSIDの有効と無効を切り替える設定を行うことなく)、設定変更用SSIDの有効及び無効を切り替えることができる。
また、上記実施形態の中継器12又はアクセスポイント装置14において、通信部31は、通信用SSIDで接続された携帯端末13との通信と、設定変更用SSIDで接続された携帯端末13との通信と、を並行して行う。
これにより、通信用SSIDを用いた通常の通信を継続しつつ、設定変更用SSIDを用いた設定変更用の通信を行うことができる。
また、上記実施形態の中継器12又はアクセスポイント装置14において、通信部31は、設定変更用SSIDでの複数の携帯端末13の接続を禁止する。
これにより、設定変更の重複を事前に防止できる。
また、上記実施形態の中継器12又はアクセスポイント装置14において、設定変更部33は、設定変更用SSIDで接続された携帯端末13から受信した信号に基づいて、同じネットワークに接続された別の中継器12又はアクセスポイント装置14の無線通信設定の変更を行う。
これにより、複数の無線通信機器に対しても設定変更を行うことができるので、オペレータの手間を軽減できる。
また、上記実施形態では、通信部31は、アクセスポイント装置14に接続される中継器12として通信を行うか、中継器12に接続されるアクセスポイント装置14として通信を行う。
また、上記実施形態の中継器12は、設置位置が固定された繊維機械11と有線で接続され、通信部31は、当該繊維機械11とアクセスポイント装置14との接続を中継する通信を行う。
これらの構成の少なくとも何れかを有することで、様々なネットワーク構成及び繊維機械11等の装置が配置される環境において、無線通信に関する設定変更を容易に行うことができる。
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
上記実施形態では、設定変更用SSIDは通常状態では無効であるが、常に有効であってもよい。この場合であっても、無線通信設定の変更を行うためにはID及びパスワードが必要となるため、セキュリティ性を十分に確保できる。
上記実施形態では、繊維機械11で作業を行うオペレータが所持する携帯端末13を用いて、無線通信設定の変更を行う例を説明したが、別の携帯端末を用いて無線通信設定の変更を行うこともできる。即ち、無線通信設定の変更に必要な機能は、主に無線通信機能とブラウザ機能だけであるため、あらゆる携帯端末で無線通信設定の変更が可能である。また、無線通信機能及びブラウザ機能を有していれば、携帯型ではない装置(据置き型PC等)で無線通信設定を変更することも可能である。
上記実施形態では、繊維工場1に無線通信システム100を適用する例を説明したが、他の工場に無線通信システム100を適用することもできる。その場合、中継器12は、繊維機械11に代えて、他の工場で用いる産業機械をネットワークに接続することとなる。また、無線通信システム100は、工場以外、例えばオフィス又は商業施設等にも適用することができる。
1 繊維工場
11 繊維機械(産業機械)
12 中継器(無線通信機器、第2無線通信機器)
13 携帯端末
14 アクセスポイント装置(無線通信機器、第1無線通信機器)
31 通信部
32 ネットワーク設定部
33 設定変更部
100 無線通信システム(繊維機械操業支援システム)

Claims (11)

  1. 通信用SSID又は設定変更用SSIDで接続された携帯端末と通信する通信部と、
    設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末が無線通信に関する設定変更ができるようにネットワーク設定を行うネットワーク設定部と、
    設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末から受信した信号に基づいて、少なくとも前記通信用SSIDを用いた無線通信に関する設定変更を行う設定変更部と、
    を備えることを特徴とする無線通信機器。
  2. 請求項1に記載の無線通信機器であって、
    前記通信部は、前記設定変更用SSIDを用いた通信の有効及び無効を切替可能であることを特徴とする無線通信機器。
  3. 請求項2に記載の無線通信機器であって、
    SSID切替操作装置を備え、
    前記SSID切替操作装置が操作されることで、前記通信部が前記設定変更用SSIDの有効及び無効を切り替えることを特徴とする無線通信機器。
  4. 請求項1から3までの何れか一項に記載の無線通信機器であって、
    前記通信部は、前記通信用SSIDで接続された前記携帯端末との通信と、前記設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末との通信と、を並行して行うことを特徴とする無線通信機器。
  5. 請求項1から4までの何れか一項に記載の無線通信機器であって、
    前記通信部は、前記設定変更用SSIDでの複数の前記携帯端末の接続を禁止することを特徴とする無線通信機器。
  6. 請求項1から5までの何れか一項に記載の無線通信機器であって、
    前記設定変更部は、設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末から受信した信号に基づいて、同じネットワークに接続された別の無線通信機器の無線通信に関する設定変更を行うことを特徴とする無線通信機器。
  7. 請求項1から6までの何れか一項に記載の無線通信機器であって、
    前記通信部は、アクセスポイント装置に接続される中継器として通信を行うか、前記中継器に接続されるアクセスポイント装置として通信を行うことを特徴とする無線通信機器。
  8. 請求項7に記載の無線通信機器であって、
    設置位置が固定された産業機械と有線で接続され、前記通信部は、当該産業機械と前記アクセスポイント装置との接続を中継する前記中継器として通信を行うことを特徴とする無線通信機器。
  9. 請求項8に記載の無線通信機器であって、
    前記産業機械が繊維機械であり、
    前記通信部は、前記繊維機械の稼動に伴って取得された情報を前記アクセスポイント装置へ送信することを特徴とする無線通信機器。
  10. 無線通信機器と、通信用SSIDで当該無線通信機器に接続した携帯端末と、で通信を行う無線通信方法において、
    前記通信用SSIDとは異なる設定変更用SSIDを用いて接続要求を行った前記携帯端末との接続を開始する接続工程と、
    設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末が無線通信に関する設定変更ができるように前記無線通信機器がネットワーク設定を行うネットワーク設定工程と、
    設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末から前記無線通信機器が受信した信号に基づいて、前記無線通信機器が無線通信に関する設定変更を行う変更工程と、
    を含むことを特徴とする無線通信方法。
  11. 複数の繊維機械と、複数の前記繊維機械の稼動に関する稼動情報を分析する管理装置と、を備え、前記繊維機械のそれぞれの制御部から前記管理装置に向けて前記稼動情報が送信されるともに、前記管理装置で分析された結果が携帯端末に送信される繊維機械操業支援システムにおいて、
    前記管理装置に接続され、それぞれがアクセスポイント装置として機能する、設置位置が固定された複数の第1無線通信機器と、
    前記繊維機械の前記制御部にそれぞれ接続され、それぞれが中継器として機能する、設置位置が固定された複数の第2無線通信機器と、
    を備え、
    複数の前記第1無線通信機器及び前記第2無線通信機器の少なくとも一方は、それぞれ、
    通信用SSID又は設定変更用SSIDで接続された携帯端末と通信する通信部と、
    設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末が無線通信に関する設定変更ができるようにネットワーク設定を行うネットワーク設定部と、
    設定変更用SSIDで接続された前記携帯端末から受信した信号に基づいて、少なくとも前記通信用SSIDを用いた無線通信に関する設定変更を行う設定変更部と、
    を備えることを特徴とする繊維機械操業支援システム。
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